Grafeno

El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Es muy ligero, una lámina de 1metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos.
Es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partirde la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.
El Premio Nobel de Física de 2010 se le otorgó a Andréy Gueim y a Konstantín Novosiólov por sus revolucionarios descubrimientosacerca de este material.1 2
Mediante la hibridación sp2 se explican mejor los ángulos de enlace, a 120°, de la estructura hexagonal del grafeno. Como cada uno de los carbonos contienecuatro electrones de valencia en el estado hibridado, tres de esos electrones se alojan en los híbridos sp2, y forman el esqueleto de enlaces covalentes simples de la estructura.
El electrón sobrante se aloja enun orbital atómico de tipo «p» perpendicular al plano de los híbridos. El solapamiento lateral de dichos orbitales da lugar a formación de orbitales de tipo π. Algunas de estas combinaciones propician ungigantescoorbital molecular deslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de grafeno.
El nombre proviene de intercambio –en el vocablo grafito– de sufijos: «ito» por «eno»:propio de los carbonos con enlaces dobles. En realidad, la estructura del grafito puede considerarse una pila de gran cantidad de láminas de grafeno superpuestas.3 Los enlaces entre las distintas capas degrafeno apiladas se deben a fuerzas de Van der Waals e interacciones de los orbitales π de los átomos de carbono.


Estructura cristalina del grafito. Se ilustran las interacciones de las diversascapas de anillos aromáticos condensados.
En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono-carbono es de aproximadamente 142 pm (picómetros). Es el componente estructural básico de todos los...